可编程计数器课件

第三节可编程计数器信息科学与工程学院数字化测量技术省级精品课数字化测量课件第三节可编程计数器信息科学与工程学院数字化测量课件1授课内容综述MC14522的工作原理可编程分频器的电路设计授课内容综述2综述可编程计数器亦称可预置1/N计数器。它具有两种功能：第一、完成可编程减法运算；第二、完成1/N计数或分频（相当于做除法）。综述可编程计数器亦称可预置1/N计数器。3MC14522的工作原理UDD：正电源输入引脚USS：电源参考地R：复位引脚CP：时钟脉冲输入端/EN：时钟允许端0允许PE：预置允许端1时置数CF：级联反馈端

1：除法运算

0：减法运算Q4~Q1：BCD码输出端D4~D1：预置数输入端OC：全零信号输出端

计数器=0且CF=1时，OC=1

其它时为0MC14522的工作原理UDD：正电源输入引脚USS：电4MC14522的逻辑图MC14522的逻辑图5MC14522的功能表MC14522的功能表6MC14522的工作原理MC14522逻辑控制关系如下：①R端享有第一优先权，只要R＝1，不管其他输入端状态如何，计数器立即复位。②PE端享有第二优先权，只要R＝0且PE＝1，就完成置数功能。③仅当R＝0（不复位）、PE＝0（也不置数）时，CP端的时钟脉冲才起作用。MC14522的工作原理MC14522逻辑控制关系如下：7可编程分频器的电路设计一级可编程分频器电路设计可编程分频器的电路设计一级可编程分频器电路设计8一级可编程分频器电路设计当N＝6时MC14522的时序波形一级可编程分频器电路设计当N＝6时MC14522的时序波形9置数电路的特点指轮开关与计数器构成置数电路时有以下特点：（1）指轮开关应接计数器的置数端D4～D1，以便将设定值置入计数器中。（2）置数端应接下拉电阻，以防止当D4～D1端悬空时输出电平不确定。（3）Q4～Q1端不需要接隔离二极管。（4）该电路适用于频率合成器置数电路的特点指轮开关与计数器构成置数电路时有以下特点：10两级可编程分频器电路两级可编程分频器电路11多级循环周期可编程分频器的设计多级级联时应遵循以下原则：①高位计数器的OC端要接相邻低位计数器的CF端，最高位计数器的CF端接UDD；②全部计数器的PE端要接个位计数器的OC端；③输入信号从最低位计数器的CP端输入；④低位计数器的Q4输出端接相邻高位计数器的CP端；⑤最低位（注意，不是最高位！）计数器的OC端作为整个分频电路的输出端。多级循环周期可编程分频器的设计多级级联时应遵循以下原则：12分频系数N的表达式为：式中，N1、N2、N3…Nn分别表示个、十、百位…n位计数器的分频系数。多级循环周期可编程分频器分频系数N的表达式为：多级循环周期可编程分频器13分频过程（1）复位脉冲过后，计数器全零，个位OC＝1，又使PE＝1，于是将N1、N2分别置入个位和十位计数器中。（2）个位计数器开始做减法，每输入一个CP脉冲计数器就减1，从N1一直减到0。因N1＝5，故需减5次。当个位计数器减成零时，由于十位OC＝0，使个位的CF＝0，因此个位OC端仍保持低电平。当第6个CP脉冲来到时，个位计数器从0直接变成9，Q4端产生正跳变，向十位计数器的CP端发出一个借位信号，从十位计数器借1，这里的1相当于个位的10；此时个位计数器已变成9，这可理解成个位刚借到的10在第6个CP脉冲来到时又被减去了1。因为N＝65，所以个位计数器需连续减56次，才能使十位计数器为0。其OC＝1，个位CF也变成1。然后再减9次，个位也为0，此时个位OC＝1。（3）个位计数器的OC＝1，又使两个计数器的PE＝1，于是重新置入65，进入下一个减法周期。除刚开始时要复位一次，以后电路就能自动复位。分频过程（1）复位脉冲过后，计数器全零，个位OC＝1，又使14多级循环周期可编程分频器最后再说明几点：第一，上述电路能周而复始地循环工作，故称之为“循环周期”。这种电路可应用于频率合成器中；第二，使用两片MC14522的分频系数范围是1≤N≤99；使用三片则为1≤N≤999，依次类推；第三，若个位计数器的OC端不接两个PE端，而是改接个位的端，再给PE端加置数脉冲，则当个位OC＝1时，EN非＝1，禁止对CP脉冲计数，分频周期时就结束了，不能自动转入下一周期，这就变成了单周期可编程分频器。多级循环周期可编程分频器最后再说明几点：15课堂总结